Ako vypočítať tepelné straty domu

Autor: Mgr. art. Ľubomír Holčík

Až zreálnenie energií po roku 1990 nás prinútilo zaujímať sa o tepelné straty a výstavbu energeticky úspornejších objektov. Krajiny západnej Európy majú v tomto pred nami značný náskok – v popredí sú alpské a škandinávske štáty. Avšak vďaka zjednocovaniu európskej legislatívy sa aj u nás začalo masívne zatepľovať a eliminovať tepelné straty. Zatepľovať by sa však nemalo „od oka“. A to isté sa týka aj nadimenzovania výkonu vykurovacieho systému. Aj preto mnohí rozmýšľajú nad tým, akú tepelnú stratu má práve ich dom.

Na vyčíslenie tepelných strát objektu existuje viacero výpočtov. Rozdiel medzi nimi nespočíva ani tak v odlišnosti metodík, ako skôr v ich precíznosti. Na tie jednoduchšie (orientačné) existuje pomerne jednoduchý vzorec, ktorý natoľko neberie do úvahy úplne všetky faktory ovplyvňujúce tepelné straty objektu.

Orientačný výpočet tepelných strát

Ak dnes chceme stavať dom, bez energetického posúdenia projektu – vyhotoveného špecialistom s okrúhlou pečiatkou – sa nezaobídeme. Inak by sme nemohli žiadať ani o stavebné povolenie. A takisto by sme bez fyzického energetického posúdenia stavby (tesne pred jej dokončením) objekt neskolaudovali. Takže nasledujúci výpočet nie je určený len tým, ktorí chcú stavať, ale aj ľuďom, ktorí už majú rodinný dom postavený a chceli by vedieť, aké tepelné straty má ich objekt. Prípadne, čo by sa z hľadiska energetickej bilancie mohlo stať, ak by vymenili výplne otvorov (okná), zateplili fasádu, resp. stropy svojho domu. Zjednodušene sa tepelné straty dajú vypočítať napríklad takto:

D = G x V x ΔT

Vysvetlivky:

D = celkové straty objektu vo Wattoch
G = tepelnoizolačný koeficient domu vyjadrený W/m³K .°C
V = obytný priestor objektu v m³
Δ (delta) T = rozdiel medzi teplotou vnútri domu a zvyčajnou minimálnou vonkajšou teplotou v danej lokalite. Napríklad: +20 °C /-14° C = 34.

Keďže popisujeme zjednodušený výpočet, koeficient G odhadujeme podľa typu konštrukcie, resp. izolácie (G en W/m³K . °C), resp. podľa odhadu vyhotovenia stavby v závislosti od obdobia, v ktorom bola postavená. Takže do vzorca si dosadíme hodnotu G podľa nasledujúcej indície:

-starý dom bez izolácie: G = 2
-starý dom dodatočne čiastočne izolovaný: G = 1,5
-dom postavený po roku 1990: G = 1,1
-dom postavený po roku 2005: G = 0,8
-dom postavený v rokoch 2010 – 2015: G = 0,6
-dom postavený po roku 2015: G = 0,4

Aby bol zjednodušený výpočet ešte jednoduchší, zoberme si ako základ výpočtu rodinný dom (RD) s celkovou plochou 100 m², čo predstavuje približne 265 m³. Dajme tomu, že dom bol postavený v roku 1980, v roku 1994 dostal nové plastové okná s izolačným dvojsklom a v roku 1995 bol navyše zateplený 5 cm polystyrénom (pretože tak sa v danom období zatepľovalo). Použijeme teda koeficient G = 1,5, ktorý si dosadíme do vzorca:

D = G x V x ΔT = 1,5 x 265 x 35 = 13.912 W

Z uvedeného teda vyplýva, že orientačná tepelná strata nášho domu je okolo 14 kW.

Ak by sme náš dom z roku 1980 neboli bývali zrekonštruovali, výpočet jeho tepelnej straty by vyzeral nasledovne:

D = G x V x ΔT = 2 x 265 x 35 = 18.550 W

Takže tepelná strata nezatepleného domu z roku 1980 je okolo 18,5 kW! Tomu, samozrejme, zodpovedá aj spotreba vykurovacieho média a výkon celej vykurovacej sústavy.

No dom postavený okolo roku 1995 by v číslach vyzeral nasledovne:

D = G x V x ΔT = 1,1 x 265 x 35 = 10.202 W

Jeho tepelná strata by teda bola približne 10,2 kW.

Zvolený výkon vykurovacieho telesa (napríklad kondenzačného kotla) musí byť minimálne rovnocenný takto vypočítanej tepelnej strate, takže by mal mať výkon zhruba 12 kW.

Pre úplnosť ponúkame ešte pohľad na to, ako by vyzerali tepelné straty nášho rodinného domu s obytným priestorom 265 m³, ak by bol postavený z materiálov používaných po roku 2015:

D = G x V x ΔT = 0,4 x 265 x 35 = 3.710 W

Tepelná strata súčasného RD, postaveného v zmysle najnovších zákonných požiadaviek, by teda bola na úrovni 3,7 kW.

Prečo musíme stavať domy s nízkymi tepelnými stratami?

Domy s nízkymi tepelnými stratami majú nízke nároky na tepelnú energiu (palivá). Je všeobecne známe, že zásoby fosílnych palív sa nezadržateľne míňajú, a preto musí ľudská populácia nutne počítať s prechodom na budovanie pasívnych a nulových domov. Zatiaľ čo lídri niektorých veľmocí ignorujú otázku zodpovednosti za budúce generácie (čo sa netýka len obnoviteľných zdrojov energie, ale aj klimatických zmien), Európska únia, ale aj Nórsko, Austrália či Nový Zéland prijali legislatívu, ktorá začína prinášať pozitívne výsledky. Veď len zbežné zhodnotenie porovnania domov s rovnakou výmerou, avšak postavených v rôznych obdobiach (ktoré sme si načrtli), hovorí o tom, že Slovensko patrí k zodpovedným krajinám. Z pohľadu krajín ide o zodpovednosť – z hľadiska individuálnych stavebníkov o energeticky čoraz úspornejšie bývanie, a teda aj znižovanie nákladov na bývanie.

Podrobnejší výpočet tepelných strát

Pri podrobnejšom výpočte tepelných strát sa už započítava aj potreba tepla na prípravu teplej vody (TV) a straty z vetrania. Avšak, na druhej strane sa berú do úvahy aj slnečné zisky domu, jeho orientácia na svetové strany, ako aj to, či je osadený vo voľnej prírode alebo v existujúcej zástavbe.

Predovšetkým sa berú do úvahy použité stavebné materiály a konštrukcie: hrúbka obvodového muriva a tepelný odpor (R) konkrétnej tehly (tvárnice), hrúbka zateplenia, parametre výplní stavebných otvorov (deklarované výrobcom) a takisto zateplenie stropu, podlahy a prípadných tepelných mostov. Na takýto výpočet už slúži špeciálny softvér, do ktorého sa dosádzajú jednotlivé hodnoty.

Snímanie domu termovíznou kamerou; Zdroj: www.ibv.sk

Na porovnanie teraz použijeme jeden z takýchto prepočtov, ktorý je súčasťou energetického auditu jedného konkrétneho domu v podhorskej oblasti na strednom Slovensku. Dom má výmeru 108 m² (280 m³) a bol skolaudovaný v júli 2015.

Qd = 16 x Qc x d x (ti – tes/ti – te) = 6,324 MWh/rok

Vysvetlivky:

16 = hodnota, ktorú vygeneroval softvér na základe zadaných údajov
Qc = celkové tepelné straty (3.855 W)
d = dĺžka vykurovacieho obdobia (210 dní)
ti = požadovaná vnútorná teplota (+20 °C)
tes = stredná vonkajšia teplota počas vykurovacieho obdobia (+3,5 °C)
te = výpočtová vonkajšia teplota (-14 °C)

Tepelné straty premietnuté do ceny bývania

Ak budeme (zjednodušene) počítať ďalej, tak nám vyjde, že za 1 kWh zemného plynu zaplatí majiteľ spomenutého domu na strednom Slovensku v roku 2018 približne 0,046 eur (v závislosti od tarify a distribútora) a za 1 kWh elektriny okolo 0,108 eur (takisto v závislosti od tarify a distribútora, a rovnako po započítaní poplatkov za ističe a pod.).

Ak nám vyšla tepelná stratu domu (za kúrenie) 6,324 MWh/rok, tak za kúrenie zemným plynom zaplatí majiteľ takéhoto domu približne 289 eur/rok (24 eur/mesiac). V prípade elektrického podlahového vykurovania to bude okolo 683 eur/rok (57 eur/mesiac). Pri porovnateľnom dome spred roku 1990 so štvornásobnými tepelnými stratami si stačí uvedené hodnoty vynásobiť štyrmi. Už viete, prečo je potrebné znižovať energetické straty?

Kategorizácia domov podľa energetickej spotreby na vykurovanie: